A] Le bois
     A-1] L'eau dans le bois
     A-2] Constatation sur le séchage
         A-2-1] Principe
         A-2-2] On distingue trois phases dans le séchage
         A-2-3] Le séchage et le retrait
B] L'air
     B-1] Influence de la température de l'air
     B-2] La capacité évaporatrice de l'air dépend
C] Différents modes de séchage
     C-1] Le séchage naturel
        § But
        § Méthode
        § Temps de séchage
     C-2] Le séchage artificiel
        § But
        § Différents types
D] Le séchage à air chaud climatisé
      D-1] Principe
      D-2] Conduite du séchage
        a) Période préparatoire
        b) Période de séchage
        c) période d'équilibrage  
      D-3] La régulation de ces séchoirs
        § Régulation manuelle

TSbois SCBH

Le

séchage

des

bois

A] Le bois

A-1] L'eau dans le bois :

Exemple : tuyau de pompier en toile.
    - eau qui circule dans le tuyau : eau libre
    - eau qui fait que le tissu est humide : eau de saturation ( ou eau d'imprégnation )
    - eau qui est liée au tissu et qui entre chimiquement dans sa constitution : eau de constitution.

Pour l'arbre, ce sont les cellules qui sont ses "tuyaux".


A-2] Constatation sur le séchage :

A-2-1] Principe
Au contact de l'air ambiant, le bois tend à prendre au bout d'un certain temps un degré d'humidité bien déterminé. On dit que l'humidité du bois s'équilibre avec l'air ou qu'il y a équilibre hygroscopique du bois.

L'air ambiant absorbe l'humidité en surface du bois. L'eau circule du centre vers l'extérieur (elle circule toujours de l'humide vers le sec). L'eau ne circule pas à la même vitesse dans toutes les directions. Vitesse de circulation de l'eau (ordre de grandeur)
    sens axial : 0,004 g/cm²h
    sens radial et tangentiel : 0,001 g/cm²h

A-2-2] On distingue trois phases dans le séchage :

Lors des 1ère et 2ème phases le temps de séchage est proportionnel à l'épaisseur des planches
Lors de la 3ème phase le temps de séchage est proportionnel au carré de l'épaisseur.

Le temps de séchage dépend de la densité des bois.

A-2-3] Le séchage et le retrait :
Dans un premier temps le bois sèche sans que ses dimensions ne diminuent. En fait tant que c'est l'eau libre qui s'échappe, il n'y a aucun phénomène de retrait.
Tant que le degré d'humidité du bois est au-delà du point de saturation des fibres (25 à 30 % d'humidité suivant les essences ) il n'y a pas de retrait.
Les retraits des bois étant différents selon les directions radiales, axiales ou longitudinales, il s'ensuit des déformations des planches ainsi que l'apparition de fentes.

B] L'air


B-1] Influence de la température de l'air

La teneur en eau maxi (que peut contenir l'air) est fonction de la température de l'air. Plus l'air est chaud plus il peut absorber de vapeur d'eau

B-2] La capacité évaporatrice de l'air dépend :

   -de la température de l'air à l'entrée du séchoir
   -de la quantité d'eau qu'il y a dans l'air à l'entrée du séchoir
   -de l'échange thermique entre l'air et le bois. (si l'air chaud au départ est refroidi par le bois, sa teneur    en eau maxi diminue).

Pour augmenter l'évaporation de l'eau avec de l'air ayant certaines caractéristiques, il suffit d'augmenter le volume d'air qui passe à travers la pile de bois en un temps donné (soit augmenter la vitesse de l'air ).
On parlera plus souvent de la vitesse de l'air plutôt que du débit. Vitesse de l'air pour certains séchoirs : bois durs : 1,00 à 1,50 m/s bois tendres : 1,50 à 2,00 m/s

C] Différents modes de séchage :

C-1] Le séchage naturel :

C-1-1] But :
   -ressuyer les planches à la sortie de la scierie (évite l'échauffement)
   -stabiliser les fibres et détendre le bois
   -éliminer naturellement une certaine quantité d'eau

C-1-2] Méthode:
   -L'empilage tient compte de la circulation des engins de manutention et de transport.
   -L'empilage tient compte également de la ventilation, de la circulation de l'air horizontale et verticale.
   -De plus le bois doit être protégé du soleil et de la pluie.

C-1-3] Temps de séchage :

Il dépend
   de l'essence,
   de l'épaisseur des plateaux,
   du mode de débit (bois débité sur dosse, séchage plus rapide )
   de la saison à laquelle l'empilage est réalisé.

Ordre de grandeur en métropole :

C-2] Le séchage artificiel :

C-2-1] But:
accélérer le séchage baisser le degré d'humidité du bois en dessous de 15%

C-2-2] Différents types :

D] Le séchage à air chaud climatisé


D-1] Principe

Envoyer dans une cellule de l'air climatisé ( chauffé, parfois humidifié* ). Cet air après avoir pris l'eau du bois est évacué vers l'extérieur.

* Parfois on est amené à humidifier le bois pour éviter la dessication en surface.

Dispositifs de conditionnement d'air :
    système de chauffage système d'humidification
    système de circulation d'air ( de ventilation)

Dispositifs de contrôle :
    thermomètre psychromètre

D-2] Conduite du séchage

a) Période préparatoire
On réchauffe le bois dans une atmosphère très humide. Cela évite l'évaporation trop brutale en surface et améliore la transmission de la chaleur.
Durée de 3 h à 15 h suivant les essences, les épaisseurs et l'humidité initiale du bois.

b) Période de séchage
A chaque humidité du bois doivent correspondre une température et une humidité relative bien déterminée de l'air.

Pour cela il y a deux méthodes :
   utiliser le gradient d'humidité G= Hi/He
      Hi : humidité à l'intérieur du plateau
      He : humidité en surface du plateau
      G doit demeurer inférieur à une valeur limite pour éviter tous les problèmes liés aux retraits      différentiels    (fentes, déformations). G < Glimite
      En fait on détermine He = Hi / Glimite

  utiliser des tables données par le fabricant.

De toute façon pour climatiser on peut jouer sur :
   -les vannes de chauffage
   -les clapets des cheminées d'entrée d'air frais ou de sortie d'air humide
   -les vannes d'humidification

Durée : pour sécher un bois frais de sciage à une humidité de 8 à 10%
   chêne d'épaisseur 30 mm 18 à 20 jours
   résineux d'épaisseur 30 mm 4 à 6 jours


c) période d'équilibrage
Elle permet d'obtenir une humidité constante dans l'épaisseur de la pièce, et cela sans risque de contraintes internes trop élevées qui induiraient des déformations et ruptures (fentes).
10 à 20 heures pour les bois durs
15 à 40 heures pour les bois tendres

D3] La régulation de ces séchoirs

D-3-1] Régulation manuelle
A partir des mesures relevées au moyen de thermomètre et hygromètre, on effectue les réglages en suivant les indications données par des tables. Méthode de régulation quasiment plus utilisée.

D-3-2] Régulation semi-automatique
On affiche la température et (ou) l'état hygrométrique désiré. On a besoin d'intervenir à chaque fois que l'on veut modifier les données.Cette méthode n'existe également quasiment plus.

D-3-3] Régulation automatique
Deux méthodes existent :
   L'ensemble du processus est programmé au début suivant des tables de séchage données par le fabricant.
   Le procédé par suivi de l'humidité du bois. Le programme permet une régulation en fonction de l'humidité du bois

Marc Bultel HippoSite